کروماتوگرافی (Chromatoghraphy) در زبان یونانی Chroma یعنی رنگ و Grophein یعنی نوشتن است. اولین روش های کروماتوگرافی در سال ۱۹۰۳ بوسیله میخائیل سوئت ابداع و نامگذاری شد. او از این روش برای جداسازی مواد رنگی استفاده کرد. مارتین و سینج در سال ۱۹۵۲ به پاس اکتشافاتشان در زمینه کروماتوگرافی جایزه نوبل دریافت کردند. توصیف کروماتوگرافی را به دلیل اینکه در برگیرنده سیستم ها و تکنیک های مختلفی است نمی توان به طور مشخص تعریف کرد. اغلب جداسازی ها بر مبنای کروماتوگرافی بر روی مخلوط هایی از مواد بیرنگ از جمله گازها صورت می گیرد. کروماتوگرافی متکی بر حرکت نسبی دو فاز است ولی در کروماتوگرافی یکی از فازها بدون حرکت است و فاز ساکن نامیده می شود و دیگری را فاز متحرک می نامند. اجزای یک مخلوط به وسیله جریانی از یک فاز متحرک از داخل فاز ساکن عبور داده می شود. جداسازی ها بر اساس اختلاف در سرعت مهاجرت اجزای مختلف نمونه استوارند.
آشنایی با دستگاه HPLC و انواع کروماتوگرافی مایع با فشار بالا :
- کروماتوگرافی تقسیمی
- کروماتوگرافی تبادل یونی
- کروماتوگرافی جذب سطحی
- کروماتوگرافی طردی
- کروماتوگرافی ستونی
کروماتوگرافی تقسیمی :
در بین چهار نوع روش کروماتوگرافی مایع بیشتر از همه به کار برده شده است. در گذشته اکثر کاربردها به ترکیبات نایونی, قطبی با وزن مولکولی کم و یا متوسط معمولا کمتر از 3000 مربوط بوده است. ولی اخیرا روش هایی ابداع شده اند ( مشتق سازی و زوج یونی ) که جداسازی های تقسیمی را به ترکیبات یونی نیز بسط داده اند.
به علت اینکه جداسازی در LLC به میزان تقسیم اجزای مخلوط بین دو فاز مایع بستگی دارد این نوع کروماتوگرافی را کروماتوگرافی تقسیمی می نامند.
کروماتوگرافی تبادل یونی:
در کروماتوگرافی تبادل یون از رزین های تبادل کننده ی یون به عنوان فاز ساکن استفاده می شود. رزین ها, پلیمرهای سنتزی با اتصالات جانبی هستند که پیوندهای کوالانسی و گروه های عاملی یونی شونده می باشند. در رزین های تبادل کننده کاتیون گروه های آنیونی و در رزین های تبادل کننده آنیون گروه های کاتیونی وجود دارند.
یون مخالف یعنی یون متصل به رزین تقریبا آزاد است و می تواند در فاز متحرک آبی حل شود و درون ستون جریان یابد.
کروماتوگرافی جذب سطحی:
در روش HPLC از سیلیکای اصلاح نشده استفاده می شود. مکان های جذب روی سطح سلیکا , سیلانول می باشند. در کروماتوگرافی با سیلیکا تعداد نسبی هر نوع از گروه های سیلانول بستگی به نوع سلیکا و چگونگی تهیه و مراقبت از آن ها دارد.
معمولا برای کروماتوگرافی , سیلیکا توسط حرارت دادن در 150 تا 200 سانتیگراد فعال می شود و سپس توسط فاز متحرک و میزان کمی از آب یا حلال آلی قطبی دیگر به مقدار جزئی غیر فعال شده تا میزان و جذب آن در حد استاندارد گردد.با وجود سیلیکا و فاز متحرک غیر قطبی که با میزان کم حلال قطبی تعدیل شده , لایه ای از مواد قطبی روی سطح سیلیکا جذب می شود.
کروماتوگرافی طردی:
روشی است که مولکول ها برمبنای اندازه موثر و شکل آن در محلول از یکدیگر جدا می شوند. و اگر از حلال های آلی استفاده کنیم این روش اغلب روماتوگرافی ژل تراوا و اگر از حلال های آبی استفاده نمائیم آن را کروماتوگرافی ژل صافی می نامند. فاز های ساکن مورد استفاده در کروماتوگرافی طرد ذرات متخلخل با اندازه منافذ کنترل شده می باشند. و نباید بین جزء نمونه و سطح فاز ساکن برهم کنش موجود باشد. حجم کل فاز متحرک درون ستون عبارت است از مجموع حجمی که خارج از ذرات فاز ساکن می باشد.
کروماتوگرافی ستونی:
در کروماتوگرافی ستونی جسم بین فازهاى مایع و جامد پخش می شود. فاز ساکن جسم جامدی است و این جسم اجزای مایعی را که از آن می گذرد به طور انتخابی در سطح خود جذب می کند و آن ها را جدا می کند. اثرهایی که باعث جذب سطحی می شوند همان اثرهایی هستند که موجب جذب در مولکول ها می شوند.
این اثرها عبارتند از: جاذبه الکترواستاتیکی، ایجاد کمپلکس، پیوند هیدروژنی، نیروی واندروالس و غیره. برای جدا کردن یک مخلوط با کروماتوگرافی ستونی، ستون را با جسم جامد فعالی (فاز ساکن) مانند آلومینا یا سیلیکاژل پر می کنند و کمی از نمونه مایع را روی آن می گذارند. نمونه ابتدا در بالای ستون جذب می شود. سپس حلال استخراج کننده ای را در داخل ستون جریان می دهند. این فاز مایع متحرک، اجزای مخلوط را با خود می برد. ولی به علت نیروی جاذبه انتخابی فاز جامد، اجزای مربوط می توانند با سرعت های مختلفی به طرف پایین ستون حرکت کنند. ترکیبی که با نیروی کمتری جذب فاز ساکن شود سریع تر خارج می شود زیرا که درصد مولکولی آن در فاز متحرک از ترکیبی که با نیروی زیادتری جذب فاز ساکن می شود بیشتر است.
قدرت استخراجی حلال های مختلف (یعنی توانایی آنها در انتقال یك جسم معین به پایین ستون) بترتیب زیر زیاد می شود:آب>متانول>اتانول>پروپانول>استون>اتیل استات>اتیل اتر>کلروفرم>دی کلرومتان>بنزن>تولودن<تتراکلرید کربن<هگزان
اصفهان - بزرگراه شهید میثمی، ابتدای بلوار کشاورز، برج آزاد، طبقه 7 ، واحد شماره 8 ، پرتال جامع انرژی
info(@)energyenergy.ir